Как соотносятся кинетические энергии грузового транспорта и легкового автомобиля, если масса грузового транспорта больше массы легкового автомобиля в 18 раз, а скорость грузового транспорта меньше скорости легкового автомобиля в 6 раз? Пожалуйста, предоставьте не просто ответ, а полное решение, объяснив все шаги кратко и понятно.
Физика 11 класс Кинетическая энергия
Для решения задачи нам нужно использовать формулу для кинетической энергии, которая выглядит следующим образом:
Кинетическая энергия (E) = 0.5 * m * v^2
где m - масса объекта, а v - его скорость.
Обозначим:
Согласно условию задачи, масса грузового транспорта больше массы легкового автомобиля в 18 раз:
m2 = 18 * m1
Также скорость грузового транспорта меньше скорости легкового автомобиля в 6 раз:
v2 = v1 / 6
Теперь подставим значения массы и скорости в формулы для кинетических энергий:
Кинетическая энергия легкового автомобиля (E1):
E1 = 0.5 * m1 * v1^2
Кинетическая энергия грузового транспорта (E2):
E2 = 0.5 * m2 * v2^2
Подставим сюда выражения для m2 и v2:
E2 = 0.5 * (18 * m1) * (v1 / 6)^2
Теперь упростим выражение для E2:
(v1 / 6)^2 = v1^2 / 36
E2 = 0.5 * (18 * m1) * (v1^2 / 36)
E2 = 0.5 * 18 * m1 * v1^2 / 36
E2 = (18 / 72) * m1 * v1^2
E2 = (1 / 4) * m1 * v1^2
Теперь у нас есть выражения для обеих кинетических энергий:
Теперь найдем отношение кинетических энергий:
Отношение E2 к E1:
отношение = E2 / E1 = ((1 / 4) * m1 * v1^2) / (0.5 * m1 * v1^2)
Сократим m1 и v1^2 (при условии, что они не равны нулю):
отношение = (1 / 4) / (0.5) = (1 / 4) / (2 / 4) = 1 / 2
Таким образом, мы получаем, что кинетическая энергия грузового транспорта составляет половину кинетической энергии легкового автомобиля.
Ответ: Кинетическая энергия грузового транспорта составляет 0.5 от кинетической энергии легкового автомобиля.